Potencia de diseño térmico

La potencia de diseño térmico, también conocida como punto de diseño térmico, se define como la cantidad máxima teórica de calor que genera una CPU o GPU y que su sistema de refrigeración está diseñado para disipar. Normalmente se mide en vatios (W) o kilovatios (kW), pero no representa la cantidad real de electricidad que consume el procesador; más bien, es el límite de consumo que no debería superarse si se quiere evitar el sobrecalentamiento. La mayoría de los procesadores pueden configurarse para consumir más energía que la indicada por su TDP —los aficionados al overclocking suelen hacerlo—, pero la limitación del procesador, también conocida como reducción automática de la frecuencia, puede activarse para garantizar que el consumo no supere el TDP.

En una sala de servidores o un centro de datos estable y de nivel empresarial, el TDP equivale aproximadamente al consumo energético de los equipos informáticos, ya que los servidores suelen funcionar a plena capacidad o cerca de ella. En la era de la computación de alto rendimiento (HPC), mejorar la gestión térmica para admitir un TDP más elevado se ha convertido en un área de interés, ya que los expertos en TI buscan obtener un mayor rendimiento informático de sus procesadores.

Dado que la potencia de diseño térmico (TDP) representa el límite teórico de generación de calor —y, por extensión, el límite teórico de consumo energético— de un equipo informático, una TDP más alta puede considerarse indicativa de una mayor capacidad de procesamiento y un mejor rendimiento del procesador. La mayor cantidad de calor deberá disiparse eficazmente para admitir una TDP más alta. Esto puede lograrse reduciendo la temperatura ambiente (también denominada temperatura de referencia o «punto de consigna») en un centro de datos con refrigeración por aire, o adoptando soluciones de refrigeración para centros de datos más innovadoras, como la refrigeración líquida o la refrigeración por inmersión.

GIGABYTE Technology cuenta con amplia experiencia en refrigeración de servidores y ofrece soluciones optimizadas para los principales métodos de refrigeración, como la refrigeración por aire, la refrigeración líquida, la refrigeración por inmersión monofásica y la refrigeración por inmersión bifásica. Una refrigeración eficiente puede evitar que los servidores superen su potencia de diseño térmico (TDP), lo que se traduce en una mayor fiabilidad y disponibilidad. En el caso de la refrigeración líquida o por inmersión, incluso puede admitirse una temperatura ambiente más elevada gracias a la excelente eficacia de estos métodos. Esto no solo reduce el consumo energético y la huella de carbono, sino que también puede mejorar el rendimiento de los chips.

Servidores refrigerados por aire: los servidores refrigerados por aire de GIGABYTE incorporan un diseño de hardware propio que favorece el flujo de aire. Esto significa que la dirección del flujo de aire dentro del chasis se ha evaluado mediante software de simulación y se ha ajustado para optimizar la ventilación. Para mejorar aún más el flujo de aire, se instalan ventiladores de alto rendimiento, disipadores térmicos de alto rendimiento y conductos o carenados de aire especiales. Otras modificaciones innovadoras y exclusivas, que pueden variar según la línea de productos, permiten a GIGABYTE liderar el sector en gestión térmica y admitir valores de TDP más elevados, aprovechando al máximo la capacidad de cálculo de los procesadores.

Servidores refrigerados por líquido: la refrigeración líquida, también conocida como refrigeración líquida directa (DLC) o refrigeración líquida directa al chip (D2C), utiliza tubos sellados, denominados circuitos de refrigeración, llenos de refrigerante para disipar el calor. GIGABYTE se ha asociado con un proveedor líder de soluciones de refrigeración para ofrecer servidores refrigerados por líquido de alta densidad instalados de fábrica. Por ejemplo, GIGABYTE ha implementado un clúster HPC refrigerado por líquido en el centro de datos del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), lo que permite aprovechar una capacidad de procesamiento excepcional en los sectores de la aviación, la industria aeroespacial y el transporte sin aumentar la huella de carbono.

Refrigeración por inmersión monofásica: la refrigeración por inmersión representa el máximo nivel de refrigeración para centros de datos. En su variante monofásica, los servidores se sumergen en un baño de refrigerante dieléctrico y no conductor; a continuación, el refrigerante caliente circula hasta una unidad de distribución de refrigerante (CDU), donde se elimina el calor. Esto no solo reduce el consumo energético y la huella de carbono del centro de datos, sino que también permite trabajar con una temperatura ambiente y un TDP más elevados, liberando una mayor capacidad de cálculo. GIGABYTE ha proporcionado una solución de refrigeración por inmersión monofásica al gigante japonés de las telecomunicaciones KDDI.

Refrigeración por inmersión bifásica: en la variante bifásica, el refrigerante se vaporiza y condensa de forma cíclica dentro de un tanque sellado. Este proceso transfiere la energía térmica del servidor al refrigerante líquido y, posteriormente, al vapor ascendente, que se enfría mediante el condensador situado en la parte superior del tanque. GIGABYTE ha desarrollado una «solución de refrigeración por inmersión bifásica» para la gran fundición de circuitos integrados líder mundial en tecnología de procesos avanzados. Esta solución ha ayudado a dicha empresa a alcanzar un PUE inferior a 1,08 y a aumentar en más de un 10 % el rendimiento de los chips.